Гавайеведение/Гавайская биология и экология/Биологическое загрязнение

Гавайеведение

---

1. Гавайская география
2. Гавайская геология
3. Гавайская биология и экология
4. Гавайская астрономия
5. Гавайская история
6. Гавайская культура
7. Путеводитель
8. Справочник

Глава 3. Гавайская биология и экология

1. Колонизация Гавайских островов

2. Жизнь гавайских прибрежных вод

3. Жизнь на лаве

4. Гавайская растительность

5. Тропические культуры

6. Грибы и лишайники

7. Беспозвоночные животные

8. Птицы

9. Биологическое загрязнение

Крупный лесной фазан (лат. Lophura leucomelana) завезён в 1960 году из Гималаев

Биологическое загрязнение

Гавайи — самые удалённые острова в Мире (от материков)

Тихоокеанские тропические острова всё больше страдают от негативного воздействия на природу человека. Сюда входит не только перенаселение, отравление полей химикатами и вырубки горных лесов для расширения сельскохозяйственных земель (что приводит к сокращению естественных мест обитания, эрозии и пересыханию рек), но и распространение человеком чужеродных организмов. Эта сознательная и неосознанная интродукция приводит к биологическому загрязнению экосистем сформировавшихся за миллионы лет в условиях островной изоляции.

Интенсивность иммиграции растений и животных с материка зависит от расстояния до острова. Здесь Гавайи не имеют аналогов по степени удалённости. Случайно попав на такие далёкие острова, мигранты эволюционируют в глубокой изоляции своим собственным путём, приспосабливаясь к разнообразным местообитаниям в условиях слабой конкуренции. Образовавшиеся новые виды, не встречая давления хищников и травоядных, утрачивали в новых условиях защитные механизмы характерные для их предков. Нестабильность природных систем, отсутствие крупных хищников и незанятость природных ниш создали возможность для лёгкого внедрения завезённых чуждых или инвазионных организмов. Человек изменил ход естественной истории, привезя с собой на острова агрессивные растения, травоядных и хищных пришельцев. Давайте посмотрим, как получилось так, что острова небывалого эндемичного биоразнообразия превратились в очаг вымирания.

История инвазии чуждых видов

Всё началось более 15 столетий назад, когда полинезийцы доставили на Гавайи свиней, собак, кур, а также 24 вида нужных им растений. Случайно с растениями и в почве были завезены различные беспозвоночные животные, мелкие гекконы и чёрные крысы (лат. Rattus exulans). Все они легко прижились и быстро одичали. У полинезийских мореплавателей был опыт колонизации новых земель, они хорошо знали, что нужно брать с собой. Например, корневища дикого имбиря или «джинджи» (англ. Ginger, лат. Hedychium gardenerianum, гав. ‘Awapuhi kāhili) гавайцы использовали, как природный антибиотик и приправу. Теперь имбирь, с его огромными стеблями и листьями, проник во многие влажные районы острова, его густые двухметровые заросли препятствует росту диких растений. Семена легко разносятся птицами, а корневища расползаются по лесам, поглощая всё новые участки. Сегодня даже национальные парки страдают от зарослей белой, жёлтой и кахили джинджи. С ними предпочитают бороться с помощью пестицидов.

Одичавшие козы

Уничтожение гавайской флоры

Особой вехой стал 1793 год, когда английский капитан Джордж Ванкувер (George Vancouver) целенаправленно завёз на Гавайи семена, коров, коз и овец в «подарок» вождю Камехамехе. Он рассчитывал получить не только доброе отношение к англичанам, но и запас продуктов для новой Тихоокеанской базы. К полинезийским мелким свиньям добавились — европейские. В 1803 году завезли лошадей. Всех новых «экзотических» животных гавайские вожди «охраняли» от простого народа, поэтому к 1815 году они быстро размножились, одичали и принялись поедать урожаи с полей. В итоге король Камехамеха разрешил молодому американскому моряку Джону Паркеру (John Palmer Parker) охоту на скот и поставки солёного мяса на проходящие корабли и местным жителям. Предприятие Паркера разрасталось, он выгодно женился на внучке Камехамехи и основал ранчо. Сегодня на ранчо уже 6 поколение Паркеров, это самое крупное частное ранчо в США, которое находится у подножья Мауна-Кеа. Его площадь 910 км² (9 % острова), на нём уничтожены почти все дикие растения, зато пасётся 35 тысячное поголовье скота.

Последующие эмигранты, работники плантаций и туристы прихватили своих крыс, кошек, птиц, комаров, ос, сорняков, декоративных и съедобных растений. Даже растения легко «убегают» из садов, дичают, расселяются и образуют гибриды. Эти чужеродные виды и пришедшие с ними инфекции, их переносчики и паразиты легко подорвали хрупкие незащищенные островные экосистемы и поставили многие виды на грань вымирания. В конце 19 века гавайские леса превратились в редколесья, но «восстановление лесов» тогда понималось, как посадки быстрорастущих деревьев. Конечно, выбрали не гавайские виды. В 1928 году после большого лесного пожара около города Хило семена таких деревьев даже разбрасывали с самолётов. Сейчас мы видим заросли этих деревьев, в которых не осталось места гавайским видам.

В конце 20-х годов прошлого века ситуация с диким скотом стала настолько катастрофической, что на склонах Мауна-Кеа началась программа борьбы с травоядными. К этому времени они превратили в пустыню не только альпийские луга, но и целые леса. Только после того, как к середине 30-х годов истребили более 40 тысяч животных (около 95 % поголовья), началось реальное восстановление леса. Всё большие площади становились заповедными и огораживались. В 1979 и 1987 годах федеральный суд дополнительно постановил очистить природоохранные территории (более 1,2 тыс. кв. км.) от коз, овец и муфлонов. Результаты восстановления можно видеть сейчас по дороге к вершине Мауна-Кеа.

Экологические проблемы с вселенцами

Давайте рассмотрим судьбу основных биологических загрязнителей Гавайских островов, чтобы понять глубину создавшейся проблемы. Интродуценты не встречают заметной конкуренции и агрессивно распространяются по островам. Обычно люди сознательно ввозят новые виды. Это хорошо заметно на ранчо, где скот выедает и вытаптывает местные растения, но остаются ядовитые или колючие пришельцы. Скотоводам приходится засевать быстрорастущие африканские и американские злаки, которые мгновенно выходят из под контроля и засоряют острова. Новая трава с колючими семенами легко разносится другими инвазионными видами и образует густые заросли. Они не только не дают шанса на выживание местным растениям, но и вызывают сильные пожары в лесах от протекающей мимо лавы. Заражение диких лесов деревом мирика файя (англ. Firetree, лат. Myrica faya), с Азорских островов, началось португальскими мигрантами. Они производили вино из их чёрных ягод. Плоды понравились и птицам, которые быстро, как созвучный «пожар» (англ. Fire) распространили их семена по соседним лесам. Теперь если взглянуть на некоторые леса с высоты обрыва видна преобладающая яркая зелень файи и серо-зелёные кроны охии.

Ещё большую эпидемию породила бразильская гуава (англ. Strawberry guava, лат. Psidium cattleianum, гав. Waiawī). Её мелкие красные или жёлтые плоды охотно поедаются завезёнными птицами и свиньями, которые таким образом бесконтрольно её расселяют. Густые заросли этих мелких деревьев выделяют в почву вещества, которые подавляют рост других растений.

На Гавайях растёт не менее 10 видов пассифлор или страстоцвет (англ. Passion fruit, лат. Passiflora spp., гав. Poka), все они были завезены за последние 100 лет и хорошо известны нам по напиткам и десертам. У этой лианы красивые цветы и ароматные плоды, привлекающие птиц. По-гавайски «пока» обозначает «мусор», потому что эти сорняки опутали своими плетистыми лианами целые леса. На родине пассифлоры успешно уничтожаются гусеницами, на Гаваях у их нет врагов. Для борьбы с лианой долго тестировались биологические методы борьбы, наконец получено разрешение на завоз бабочка (лат. , гав.), личинки которой поедают её бутоны.

Колючие плети ежевики, которую завезли в 1894 году теперь обвивают некоторые склоны Мауна-Лоа. Её непроходимые заросли нравятся только птицам, когда созревают чёрные ягоды.

Местный неприхотливый папоротник нефролепис (лат. Nephrolepis exaltata hawaiiensis, гав. Kupukupu), который растёт даже в трещинах лавы постепенно вытесняет его чужеродный азиатский родственник (лат. Nephrolepis brownii), который крупнее и более опушён.

Не менее 90 видов эвкалиптов (лат. Eucaliptis spp.) завезли на Гавайи. Это быстро растущее австралийское дерево на даёт шансов на получение солнца местными растениям. Эвкалипты пропитаны маслом, их кора разбросана вокруг дерева, поэтому они горят, как порох. Сейчас их в основном выращивают на столбы и дрова, производство бумаги решили отложить. Они часто растут вдоль главных дорог острова, и падают от порывов ветра, так как корни не могут закрепиться на лаве. Местным жителям приходится часами ждать, пока громадное дерево распилят и уберут с дороги.

Казуарину (лат. Casuarina equisetifolia) завезли из Океании для защиты берегов от ветра. Она напоминает сосну, может жить в солёной воде, но «душит» своим опадом все проростки дикой жизни.

На гавайских грязевых отмелях никогда не росли мангры, но сейчас несколько видов завезли из Океании, Америки и Африки для «закрепления берегов». Берега в результате «закрепили так», что это угрожает эндемичным исчезающим болотным птицам.

Странно выглядят заросли египетского папируса и циперусов, которые тормозят течение рек и иссушают редкие пресноводные озёра.

Леса из королевской пальмы вблизи Хило

Все местные виды пальм относятся к группе вееролистных, а завезённые к перистолистным. Перистолистные это кокос и королевская пальма (лат. Archontophoenix alexandrae). Густые высокие леса из стройной австралийской королевской пальмы преобразили ландшафт у города Хило. Раньше пальмы предназначались для рубки, а сейчас они «украшают» прибрежные склоны.

Гавайи славятся орхидеями, фермы по их разведению можно встретить повсюду. Несмотря на то, что своих орхидей здесь всего 4 вида остров Гавайии часто называют «островом орхидей» (англ. Orchid Isle). Все они с мелкими невзрачными цветами, гавайцы их даже не заметили и не дали имена. Зато сотни других видов завезены из Азии, Африки и Америки. 3 одичавших вида стали проблемными сорными растениями в Гавайском вулканическом национальном парке. Особенно разрослась на открытых пространствах высокая бамбуковая орхидея (лат. Arundina bambusaefolia, англ. Bamboo orchid). Она цветёт красным цветами с 3 белыми лепестками.

Некоторые чуждые виды были завезены специально, как «биологическое оружие» в борьбе с вредителями. Например, мангустов (лат. , гав.) специально доставили из Индии для борьбы с крысами на плантациях сахарного тростника. Однако плантаторы не учли того, что крысы активны ночью, а мангусты днём. Этим новым хищникам гораздо проще разорять гнёзда птиц, которые лежат под ногами.

До прихода на Гавайские острова европейцев численность «гавайского гуся» нене достигала 25 тысяч. Гнездятся они на земле, месяц высиживают птенцов (которые начинают летать ещё через 2 месяца). Птицы практически не летают, предпочитают ходить, и не плавают (плавательной перепонки на ногах почти нет). Кроме того, птицы во время линьки не могут летают до двух месяцев. Из-за инвазии чужеродных видов (крысы и мангусты), вид подвергся угрозе исчезновения к началу XX века. Под руководством Питера Скотта в 1950-х годах птиц развели в Англии и вернули в природу.

Хозяйственная деятельность людей стала причиной вымирания 58 видов птиц. Это не только охота, но и уничтожение тех видов растений к которым птицы приспособились в процессе эволюции. На примере острова Лайсан видно, как выпуск кроликов стал причиной заметного уничтожения растительности, которое повлекло за собой вымирание 3 видов птиц.

Кроме того, более 150 новых видов птиц было завезено на Гавайи, иногда дважды. Они принесли с собой неизлечимые болезни, паразитов, и стали прямыми конкурентами эндемиков. Интродукция крупных «охотничьих» видов птиц особенно влияет на распространение сорняков и инфекции. С 1938 года птичья малярия обнаруживается всё у большего количества эндемичных видов, их численность и ареалы продолжают сокращаться.

Петух с острова Кауаи

Из завезённых птиц чаще всего заметны и слышны крики крупных желтоклювых индийских майн (англ. Mayna, лат. Acridotheres tristis), которых завезли ещё в 1865 году. Одичали на островах не только фазаны и куропатки, но даже петухи и куры. Голуби, воробьи, попугаи, кардиналы и многие другие городские птицы были сознательно привезены японцами, китайцами и американцами, как память о далёкой родине. Безответственное переселение видов на далёкие острова неминуемо привело к биологическому загрязнению.

Даже во влажных лесах появились мелкие комары (англ. Mosquito лат. Culex spp., гав.). Они не только кусают людей, но и разносят малярию птиц. Для развития этим двукрылым нужны пресноводные водоёмы. В пористой лесной лаве дождевая вода не задерживается, но дикие свиньи (англ. Feral pig, лат. Sus scrofa, гав.) специально строят себе лужи в грязи для принятия ванн. Они валят древовидные папоротники и выедают из них крахмалистую сердцевину, в результате получается «корыто» для сбора дождевой воды. Кроме того, вытаптывание приводит в деградации и эрозии лесных почв. Даже папоротниковых лесах национального парка диких свиней встречается до 20 на км², а всего на острове их прячется не менее 10 тысяч.

Особенно чувствительны разреженные островные горные экосистемы. Например, эндемичная пчела Хула (лат. Hylaeus hula, англ. yellow-faced bee, гав. Hula) — единственный естественный опылитель знаменитых высокогорных эндемичных растений — серебряный меч. Это мелкие чёрные пчёлы с жёлтой маской между глазами, они устраивают улии на деревьях. Численность пчёл сокращается не только из-за исчезновения этих растений, но и от африканских муравьёв, которые поедают из личинок. В результате наблюдается близкородственное скрещивание растений, от которого вид деградирует. Для восстановления серебряных мечей теперь приходится прибегать к ручному перекрёстному опылению.

За последние 15 лет маленькие лягушки коки стали огромной проблемой

К сожалению, некоторые парки штата у рек, водопадов и пляжей «озеленяют» их декоративными пришельцами, что создаёт новые очаги и проблемы. До прихода европейцев амфибии не водились на Гавайях, им очень трудно путешествовать через солёный океан, особенно на такое расстояние. Лет десять назад кто-то посадил «красивые» южноамериканские растения с их икрой в парке на Востоке острова. Из икры появились мелкие (2 см) древесные лягуши — коки (англ. Coqui frog, лат. Eleutherodactylus coqui). Так началась «эпидемия 21 века», с тех пор они оккупировали все соседние леса и превратились в ночной кошмар для жителей Пуна и Хило. Днём они прячутся, а ночью уничтожают всех насекомых в почве и на растениях. Лягушки, благодаря присоскам на лапах и прыжкам легко передвигаются по деревьям и путешествуют на машинах. Для размножения им не нужны открытые водоёмы, вполне достаточно пазух листьев эпифитов, таких как завезённые «для красоты» бромелии и орхидеи. На родине лягушек в Коста-Рике их любят за мелодичное ночное пение самцов (монотонная громкая песня — «ко-ки»), и даже держат дома, как сверчков или канареек. Но там их численность успешно контролируется змеями, а тут они размножились так, что она гектаре их уже более 1200. Маленькая коричневые лягушки своим голосом (похожим на сигнализацию автомашин) влияет уже на рынок недвижимости и на судьбы политиков, которые не знают, что с ними делать. Люди при выборе дома или отеля спрашивают насколько «лягушачий» (англ. froggier — новое слово) это район.

Эмблема контроль лягушек

Лишь группы энтузиастов борются с их распространением, они ещё несколько лет назад призывали политиков принять меры, чтобы локализовать очаг, но у бюрократов оказались более важные заботы. Публикации в прессе, знаки на дорогах и ночное прослушивание леса — вот единственные методы борьбы с ними. Пока неизвестно что сдерживает распространение лягушек в горы на высоты более 1 километра — холод или борьба с ними.

Молчаливые ночные зелёные и коричневые гекконы (англ. Gecko, лат. , гав.) тоже не местные, это единственные наземные пресмыкающиеся, которые успешно прижились на Гавайях. Они любят жить вместе с человеком, где ночью охотно поедают мух и тараканов. Экзотические африканские хамелеоны недавно стали серьёзными конкурентами птиц и хищных насекомых.

Любителей охоты на Гавайях, казалось бы, можно оправдать тем, что они сокращают численность интродуцированных птиц и млекопитающих, но дело в том, что именно охотничьи организации их усиленно разводят и завозят всё новые виды-мишени. Их целями становятся уже не только индюшки, фазаны, куропатки, свиньи, козы, но и олени, и муфлоны. Они контрабандой завозят новые виды-мишени, ограничивают их отстрел, вводят всё новые документы и лицензии. Охотники не только борются за расширение «охотничьих» угодий и протестуют против радикального истребления завезённых видов. Таким образом, гавайские охотники, многие из которых коренные гавайцы, являются главными противниками природоохранных мероприятий.

Биологическое загрязнение проникло и под воду. Наглядный пример — интродуцированный для морской рыбалки в 1958 году люциан (англ. Bluestripe snapper, лат. Lutjanus kasmira). Эта жёлтая рыба с голубыми полосками, быстро размножилась, расселилась по всей цепи островов, где вытеснила многие ценные местные виды. Не стоит забывать о громадных судах несущих на днище зоопарки и миллионах тонн балластной воды, которые они сливают у берегов. На 5 местных пресноводных видов рыб приходится 20 интродуцированных или сбежавших из аквариумов. Их используют для рыбалки, контроля над водорослями и москитами и в декоративных целях.

Таким образом, на Гавайи было завезено множество видов чуждых организмов: 6 видов амфибий, 21 рептилий, 54 птиц, 20 млекопитающих, а также 27 низших растений, 1039 цветковых растений, 2592 насекомых, 77 пауков, 34 улиток. Поэтому штат Гавайи официально признан биологически загрязнённым. При вылете в континентальные штаты Сельскохозяйственная инспекция (Agricultural Inspection) просвечивает весь багаж пассажиров, чтобы они не завезли «биологическую заразу» в Америку. Учёные, журналисты и бюрократы давно бьют тревогу, разрабатывают программы по ограничению распространения пришельцев.

Национальные парки

Видна граница национального парка по месту огороженного от скота леса

Наибольших успехов в борьбе с инвазионными видами-захватчиками добился Гавайский вулканический национальный парк. Он сам превратился в остров дикой жизни, который за 100 летнюю историю постоянно увеличивался и по размерам стал сопоставим с Мауи. Площадь парка значительно увеличилась в 2005 году за счёт южного склона Мауна-Лоа. Это единственная охраняемая территория на острове Гавайи, которая занимает такую большую площадь (1817 км² или 17,4 % острова) и включает все природные зоны от побережья до вершины Мауна-Лоа.

Учёные понимают, что вымирание даже одного вида приводит к деградации всей экосистемы. Уже более 30 лет производится огораживание значительных территорий парка от травоядных и хищных пришельцев. Ведётся борьба с одичавшими растениями. Однако сотни гавайских видов продолжают балансировать на краю гибели. Каждый редкий вид представляет огромную ценность не только для биологов и учёных занимающихся лекарствами и продовольствием, но и для последующих поколений жителей нашей планеты. Рейнджеры и многочисленные природоохранные организации продолжают вести на охраняемых территориях активную борьбу с агрессивными видами растений (вырубка, кольцевание и гербициды) и одичавшими животными (ловушки, приманки и охота). Их многолетний труд уже виден на особо охраняемых целинных землях (англ. Wilderness), там успешно восстанавливаются ландшафты и естественная флора и фауна. Сам парк уже признан в 1980 году Международным биосферным заповедником (англ. International Biosphere Reserve), и в 1987 году Объектом мирового наследия (англ. World Heritage Site), именно это привлекает в него столько туристов и учёных со всего мира.